Thread Telink Matter IEEE 802.15.4 智慧家庭 物聯網

低功耗網狀網路與Matter協作解析 Thread 1.3連結智慧家庭

2026-01-21
Thread基於IEEE 802.15.4標準,能夠連接不同製造商的智慧家庭設備,具備低功耗、高安全性和高度可靠性,1.3更版本強化了智慧家庭的相容性和性能,提供更智慧、更靈活的物聯網生態系統,降低整合門檻。

低功耗、高安全性且高度可靠的Thread技術,是智慧家庭生態系統中重要的通訊基礎。

Thread正逐步成為物聯網應用中的關鍵技術,透過連接智慧家庭裝置,打造出更智慧、更協調的生態系統。Thread基於IEEE 802.15.4無線通訊標準,是一種節能的網狀網路通訊協定,可讓不同製造商的智慧家庭設備進行通訊,降低不同系統之間的整合門檻。其採用IP架構並運作於2.4GHz頻段,兼顧連線穩定度的同時也能提升相容性,為將來智慧家庭提供更有彈性的網路基礎。

圖1 Thread在智慧家庭中的主要應用場景

在使用者對智慧家庭功能要求更智慧、更靈活的情況下,Thread為開發者提供了更多設計空間。目前市面上的相關解決方案多以Thread 1.3標準為基礎,進一步強化智慧家庭生態系在相容性和性能上的表現。

Thread技術架構與運作重點

要讓Thread環境蓬勃發展,至少需要一個網狀網路擴展器(負責在設備之間路由訊號)和一個Thread邊境路由器(將Thread網路連接到其他基於IP的環境,如網際網路)。這些組件使得所有設備能夠透過Thread應用程序相互響應,並且可以藉由移動設備進行組播和單播消息傳輸。Thread還在網路層提供了內建的安全性,在設備加入網路之前進行身份驗證,並使用媒體存取控制(Media Access Control, MAC)加密來保護網路中的資料。

Thread的一個關鍵優勢是其自我修復能力。Thread建立了設備與設備之間、設備與移動設備之間以及設備與雲端之間的直接通訊,減少了由於壅塞流量導致的延遲,並降低連線中斷的情況,改善連線穩定度。由於Thread是基於IP的,不需要專有硬體,如網關或轉換器,有助於減少潛在的故障點和維護成本。

低功耗和低延遲特性還使得電池供電的設備能夠更長時間運行,減少頻繁更換電池的需求,讓使用者能夠無間斷地操作設備。最近,協議的改進進一步提升了用戶體驗,並消除了產品開發者的限制。

Thread 1.3強化連線與互通能力

Thread 1.3在其堅實的基礎上進行了創新,實現了更智慧、更靈活的物聯網生態系統:

  • 智慧IPv6路由

與早期版本相比,Thread 1.3最佳化了基於IPv6的路由,即使在大型、複雜的智慧家庭設置中,也能使設備通訊更加順暢且更具可擴展性。

  • 無縫互操作性

標準化的邊境路由器功能意味著設備可以在不同生態系統之間連接,而無需自定義中央控制節點或解決方案。

  • 完整的Matter相容性

Thread 1.3是第一個完全支持Matter的版本,確保來自不同品牌的設備能夠輕鬆協同工作,使屋主能獲得更一致的使用體驗。

  • 持久的能源效率

專為電池供電的設備設計,Thread 1.3有助於感測器、鎖具和恆溫器等設備在不需要頻繁更換電池的情況下運行更長時間。

  • 無憂的更新

得益於增強的傳輸能力,韌體更新可在後台進行,而不會對網路造成中斷。

  • 更強的內建安全性

藉由升級的加密和身份驗證功能,Thread 1.3提供了更好的網路安全保護,防止網路威脅,讓智慧家庭更安全、更可靠。

憑藉這些功能,Thread為智慧家庭設備無縫整合奠定了基礎,並與Matter簡化和統一物聯網格局的使命自然對齊。

Thread與Matter的技術分工

由連接標準聯盟創建的Matter是一種普遍標準,旨在統一所有物聯網環境。因此,開發者和使用者無需擔心必須為智慧家庭生態系統設計或購買特定產品。

作為應用層標準,Matter包含了三種廣泛使用的無線通訊技術:Thread、藍牙低功耗(Bluetooth Low Energy, BLE)和Wi-Fi。Thread適用於需要低頻寬的用例,如門鎖、燈泡和恆溫器;BLE用於網路設置;Wi-Fi則適用於高頻寬應用,例如透過應用程式播放節目。

憑藉Thread的增強多織物支援和改進的可擴展性,其與Matter標準的整合進一步簡化了智慧家庭設備的互操作性。這些進步使得智慧家庭設備能夠在不同平台上無縫通訊,讓開發者更容易創建直觀且普遍相容的解決方案。

Thread於智慧家庭的實際應用

在家庭中,物聯網讓人們的生活變得更加輕鬆,能夠方便地控制日常生活中的舒適元素。在商業環境中,物聯網透過自動化和營運效率提升了生產力。以下是Thread如何進一步強化這些體驗:

  • 智慧照明

Thread可以創建由智慧燈泡組成的網狀網路,讓用戶能夠藉由應用程式或語音助理控制他們的燈光。憑藉Thread 1.3證明的可擴展性,即使在複雜的智慧家庭設置中,這些網路也能順暢運行。

  • 智慧恆溫器

Thread的安全通訊協議和低功耗設計使其成為智慧恆溫器的理想選擇,讓用戶能夠控制智慧家庭的溫度並節省能源。

  • 智慧家庭安全

Thread的智慧家庭網狀網路功能使得攝像頭、運動感測器和門鎖等設備即使在中央控制節點離線的情況下也能相互通訊,提高了系統的安全性。Thread 1.3的穩定性確保了設備之間的安全通訊,而不依賴於雲連接。

  • 智慧家電

冰箱、烤箱、洗衣機等家電可以藉由Thread的低功耗設計和可靠的連接功能更長時間運行且無需中央控制節點。家電受益於Thread 1.3增強的能源效率,能夠在最低功耗下運行更長時間。

  • 語音助理

憑藉Thread的安全通訊協議和低功耗設計,用戶可以透過自然語言命令控制智慧家庭設備。

Thread 1.3 SoC平台應用示例

部分已通過Thread 1.3認證的SoC平台,可支援多協議運作,並與Matter、OpenThread相容,提供裝置開發在Thread生態系中的實作參考。

(本文由Telink提供)

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